(57)【要約】  小さい比表面積で高い充放電容量を維持することが可能な、スピネル型構造のチタン酸リチウムからなる電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池を提供する。電極活物質は、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなり、リチウムチタン複合酸化物が、モル比率で、チタンを５モル部、リチウムと亜鉛を合計で４モル部を超え４．１モル部以下、含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質であって、
前記リチウムチタン複合酸化物が、モル比率で、チタンを５モル部、リチウムと亜鉛を合計で４モル部を超え４．１モル部以下、含むことを特徴とする、電極活物質。
【請求項２】
請求項１に記載の電極活物質の製造方法であって、
少なくとも、リチウム化合物とチタン化合物と亜鉛化合物とを混合して混合物を得る混合工程と、
前記混合物を焼成する焼成工程とを備えた、電極活物質の製造方法。
【請求項３】
前記混合工程において、モル比率で、チタンが５モル部、リチウムと亜鉛が合計で４モル部を超え４．１モル部以下になるように、リチウム化合物とチタン化合物と亜鉛化合物とを混合する、請求項２に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項４】
前記亜鉛化合物が酸化亜鉛である、請求項２または請求項３に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項５】
前記リチウム化合物が炭酸リチウムである、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項６】
前記チタン化合物が酸化チタンである、請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項７】
請求項１に記載の電極活物質を電極材料に用いた、非水電解質二次電池。
【請求項８】
請求項２から請求項６までのいずれか１項に記載の製造方法により製造された電極活物質を電極材料に用いた、非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池に関し、特定的には、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等の携帯用電子機器の市場拡大に伴い、これら電子機器のコードレス電源としてエネルギー密度が大きく長寿命の二次電池が待望されている。そして、このような要求に応えるべく、リチウムイオン等のアルカリ金属イオンを荷電担体とし、その電荷授受に伴う電気化学反応を利用した二次電池が開発されている。その中でも、エネルギー密度の大きなリチウムイオン二次電池は広く普及している。【０００３】
上記のリチウムイオン二次電池では、正極活物質としてコバルト酸リチウムやマンガン酸リチウムなどのリチウム含有遷移金属酸化物が使用されている。また、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料が使用されている。炭素材料の中でも、天然黒鉛や人造黒鉛などの黒鉛は、放電電圧がリチウム金属に対して０．２Ｖと低く、黒鉛を負極活物質として用いた場合、放電電圧が３．６Ｖの電池が可能となる。しかしながら、炭素材料を負極に用いた場合、電池内部で短絡が発生すると、負極から正極に一気にリチウムイオンが流れ、温度が急上昇する恐れがある。【０００４】
そこで、電池内部で短絡が生じても急激に電流が流れないチタン酸リチウムなどのリチウムチタン複合酸化物が注目されている。リチウムチタン複合酸化物は、結晶格子の構造、サイズを変化させることなくリチウムイオンを吸蔵・放出できる材料であり、高信頼性の非水電解質二次電池の電極活物質として有力である。【０００５】
たとえば、特許第３５０２１１８号公報（以下、特許文献１という）では、負極がリチウム化合物および酸化チタンを焼成してなり、一般式ＬｉxＴｉyＯ4（０．８≦ｘ≦１．４、１．６≦ｙ≦２．２）で表されるリチウムイオン二次電池が開示されている。また、特許文献１では、水酸化リチウムあるいは炭酸リチウムと酸化チタンとを混合し、その混合物を焼成することによって、上記リチウムイオン二次電池の負極を製造している。【０００６】
また、特開２００８−１３０５６０号公報（以下、特許文献２という）では、Ｌｉ1+xＴｉ1-x-yＭyＯ2+z（０．０１≦ｘ≦０．５、０≦ｙ≦０．３、および−０．２≦ｚ≦０．２であり、Ｍは、Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｚｒなどから選択される元素）で表されるリチウム２次電池用負極活物質とその製造方法が開示されている。特許文献２では、層状構造のチタン酸リチウムのＴｉの一部をＬｉおよび第２の金属で置換することにより、格子定数を増加させている。すなわち、チタン酸リチウムの層構造の層間が広くなり、リチウムイオンの挿入脱離が容易となって、寿命および高率特性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５０２１１８号公報
【特許文献２】特開２００８−１３０５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
非水電解質二次電池の電極活物質に要求される特性としては、充放電容量などの電池特性だけでなく、電極活物質の比表面積も重要である。たとえば、負極活物質の比表面積が大きいと、電極合材を作製する際に必要な溶媒量が多くなってしまう、電極合材が集電体として用いられる金属箔に結着し難くなるなどの問題がある。この問題を解消するために、小さい比表面積で高い充放電容量を維持することが可能な負極活物質が求められている。【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のリチウムチタン複合酸化物を非水電解質二次電池の負極活物質に用いると、高い充放電容量を維持するとともに比表面積を低下させることが困難になる。このため、電極合材作製時に溶媒量が多く必要となり、また合材が金属箔と結着しにくくなる。【００１０】
そこで、この発明の目的は、小さな比表面積で高い充放電容量を維持することが可能な、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、従来技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、出発原料として少なくともリチウム化合物とチタン化合物に亜鉛化合物を混合し、焼成してスピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物を合成することにより、上記の目的を達成できることを見出した。この知見に基づいて、本発明に従った電極活物質は、次のような特徴を備えている。【００１２】
本発明の電極活物質は、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質であって、上記のリチウムチタン複合酸化物が、モル比率で、チタン（Ｔｉ）を５モル部、リチウム（Ｌｉ）と亜鉛（Ｚｎ）を合計で４モル部を超え４．１モル部以下、含むことを特徴としている。【００１３】
本発明の電極活物質の製造方法は、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質の製造方法であって、少なくとも、リチウム化合物とチタン化合物と亜鉛化合物とを混合して混合物を得る混合工程と、その混合物を焼成する焼成工程とを備えることを特徴としている。【００１４】
上記の混合工程において、モル比率で、チタンが５モル部、リチウムと亜鉛が合計で４モル部を超え４．１モル部以下になるように、リチウム化合物とチタン化合物と亜鉛化合物とを混合することが好ましい。【００１５】
さらに、上記の亜鉛化合物が酸化亜鉛であることが好ましい。上記のリチウム化合物が炭酸リチウムであることが好ましい。上記のチタン化合物が酸化チタンであることが好ましい。【００１６】
本発明の非水電解質二次電池は、上記の電極活物質を電極材料に用いたものである。また、本発明の非水電解質二次電池は、上記の製造方法により製造された電極活物質を電極材料に用いたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、小さい比表面積で高い充放電容量を得ることが可能な、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質を得ることができるので、電極合材を作製する際に必要な溶媒量を少なくすることができ、電極合材と、集電体として用いられる金属箔との結着性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一つの実施の形態としてのコイン型非水電解質二次電池、ならびに本発明の実施例および比較例１と２で作製されたコイン型非水電解質二次電池を示す図である。
【図２】本発明の実施例で作製されたコイン型非水電解質二次電池の充放電曲線を示す図である。
【図３】本発明の比較例１で作製されたコイン型非水電解質二次電池の充放電曲線を示す図である。
【図４】本発明の実施例（亜鉛（Ｚｎ）含有）と比較例１（亜鉛（Ｚｎ）無）において活物質の比表面積と充電容量との関係を示す図である。
【図５】本発明の実施例と比較例１、２で作製されたコイン型非水電解質二次電池においてＺｎ量と充電容量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の電極活物質は、少なくとも亜鉛を含有するリチウムチタン複合酸化物であることを特徴としている。上記のリチウムチタン複合酸化物は、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物である。さらに、上記のリチウムチタン複合酸化物は、モル比率で、チタンを５モル部、リチウムと亜鉛を合計で４モル部を超え４．１モル部以下、含むことを特徴としている。本発明の電極活物質は、上記のリチウムチタン複合酸化物がモル比率で、チタンを５モル部、リチウムと亜鉛を合計で４モル部を超え４．１モル部以下、含むため、小さい比表面積で高い充放電容量を得ることが可能である。リチウムと亜鉛の合計の含有量が４モル部以下である場合、比表面積を小さくすることができず、リチウムと亜鉛の合計の含有量が４．１モル部を超える場合、亜鉛量が多くなり、高い充放電容量を得ることができない。
【００２０】
また、本発明の電極活物質の製造方法は、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質の製造方法であって、少なくとも、リチウム化合物とチタン化合物と亜鉛化合物とを混合して混合物を得る混合工程と、その混合物を焼成する焼成工程とを備えることを特徴としている。さらに、上記の混合工程において、モル比率で、チタンが５モル部、リチウムと亜鉛が合計で４モル部を超え４．１モル部以下になるように、リチウム化合物とチタン化合物と亜鉛化合物とを混合することが好ましい。
【００２１】
本発明の一実施の形態として、上記のリチウム化合物としては、リチウムの酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩や塩化物などが挙げられるが、具体的には、水酸化リチウムや炭酸リチウムなどが挙げられる。特に、上記のリチウム化合物として炭酸リチウムを使用することが好ましい。
【００２２】
また、上記のチタン化合物としては、チタンの酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩、塩化物などが挙げられる。特に、上記のチタン化合物として酸化チタンを使用することが好ましい。
【００２３】
さらに、上記の亜鉛化合物としては、亜鉛の酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩、塩化物などが挙げられる。具体的には、炭酸亜鉛、酸化亜鉛が挙げられる。特に、上記の亜鉛化合物として酸化亜鉛を使用することが好ましい。
【００２４】
上記の混合工程における混合方法、混合条件および上記の焼成工程における焼成方法、焼成条件は、非水電解質二次電池の要求特性や生産性等を考慮し、任意に設定することができる。
【００２５】
次に、本発明の電極活物質を負極活物質に用いた場合の非水電解質二次電池の製造方法の一例を以下で詳細に説明する。
【００２６】
まず、負極を形成する。たとえば、負極活物質を導電助剤、および結合剤と共に混合し、有機溶剤または水を加えて負極活物質スラリーとし、この負極活物質スラリーを電極集電体上に任意の塗工方法で塗工し、乾燥することにより負極を形成する。
【００２７】
次に、正極を形成する。例えば、正極活物質を導電助剤、及び結合剤と共に混合し、有機溶剤または水を加えて正極活物質スラリーとし、該正極活物質スラリーを電極集電体上に任意の塗工方法で塗工し、乾燥することにより正極を形成する。
【００２８】
本発明において、正極活物質は特に限定されるものではなく、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム、リン酸鉄リチウムなどのリチウム化合物、マンガンとニッケルに加えて場合によってはアルミなどを含有するリチウム遷移金属複合酸化物などを使用することができる。
【００２９】
本発明において結合剤は特に限定されるものではなく、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース等の各種樹脂を使用することができる。
【００３０】
また、有機溶剤についても、特に限定されるものではなく、例えば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ−ブチロラクトン等の塩基性溶媒、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ニトロベンゼン、アセトン等の非水溶媒、メタノール、エタノール等のプロトン性溶媒等を使用することができる。また、有機溶剤の種類、有機化合物と有機溶剤との配合比、添加剤の種類とその添加量等は、二次電池の要求特性や生産性等を考慮し、任意に設定することができる。
【００３１】
次いで、図１に示すように、上記で得られた正極１４を電解質に含浸させることにより、この正極１４に電解質を染み込ませた後、正極端子を兼ねたケース１１の底部中央の正極集電体上に正極１４を載置する。その後、電解質を含浸させたセパレータ１６を正極１４上に積層し、さらに負極１５と集電板１７を順次積層し、内部空間に電解質を注入する。そして、集電板１７上に金属製のばね部材１８を載置すると共に、ガスケット１３を周縁に配し、かしめ機等で負極端子を兼ねた封口板１２をケース１１に固着して外装封止することによってコイン型非水電解質二次電池１が作製される。
【００３２】
なお、電解質は、正極１４と対向電極である負極１５との間に介在して両電極間の荷電担体輸送を行う。このような電解質としては、室温で１０-5〜１０-1Ｓ／ｃｍのイオン伝導度を有するものを使用することができる。例えば、電解質塩を有機溶剤に溶解させた電解液を使用することができる。ここで、電解質塩としては、例えば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3Ｃ等を使用することができる。
【００３３】
上記の有機溶剤としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ一ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等を使用することができる。
【００３４】
また、電解質には、固体電解質を使用してもよい。固体電解質に用いられる高分子化合物としては、例えば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−モノフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン三元共重合体等のフッ化ビニリデン系重合体、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−エチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル−メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル−アクリル酸共重合体、アクリロニトリル−ビニルアセテート共重合体等のアクリルニトリル系重合体、さらにはポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体、及びこれらのアクリレート体やメタクリレート体の重合体等を挙げることができる。また、これらの高分子化合物に電解液を含ませてゲル状にしたものを電解質として使用してもよい。あるいは電解質塩を含有させた高分子化合物のみをそのまま電解質に使用してもよい。なお、電解質として、Ｌｉ2Ｓ−Ｐ2Ｓ5系、Ｌｉ2Ｓ−Ｂ2Ｓ3系、Ｌｉ2Ｓ−ＳｉＳ2系に代表される硫化物ガラスなどの無機固体電解質を用いてもよい。また、ハロゲン化リチウム、窒化リチウム、リチウム酸素酸塩、および、これらの誘導体などの固体電解質を用いてもよい。ペロブスカイト型結晶構造を有するＬｉ3XＬａ2/3-XＴｉＯ3、および、ナシコン型結晶構造を有するＬｉ1+yＡｌyＴｉ2-y（ＰＯ4）3などの酸化物系の材料を用いてもよい。
【００３５】
上記の実施の形態では、コイン型二次電池について説明したが、電池形状は特に限定されるものでないのはいうまでもなく、円筒型、角型、シート型等にも適用できる。また、外装方法も特に限定されず、金属ケースや、モールド樹脂、アルミラミネートフイルム等を使用してもよい。
【００３６】
また、上記の実施の形態では、本発明の電極活物質を負極に使用したが、正極にも適用可能である。
【００３７】
さらに、上記の実施の形態では、電極活物質を非水電解質二次電池に使用した場合について述べたが、一次電池にも使用することが可能である。
【００３８】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は一例であり、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３９】
以下、本発明の電極活物質に適用されるスピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物を作製し、それを用いたコイン型非水電解質二次電池の実施例と比較例１と２について説明する。【００４０】
（実施例）
スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物の合成を以下の方法で行った。【００４１】
まず、Ｌｉ2ＣＯ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ2をそれぞれモル比でＬｉ：Ｚｎ：Ｔｉ＝４．０５：０．０５：５．００となるように混合して湿式で４０時間粉砕した。得られた混合粉末を乾燥した後、窒素ガス雰囲気中で８００℃と８５０℃で焼成することにより、焼成温度が異なる２種類の焼成粉末を作製した。このようにして得られた２種類の焼成粉末についてＸ線回折試験を行ったところ、Ｆｄ３ｍのみの単相のＸ線回折パターンを示した。このことから、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物が合成されたことが確認された。【００４２】
得られた２種類のリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いて、図１に示すようなコイン型非水電解質二次電池を作製した。【００４３】
図１に示すように、コイン型非水電解質二次電池１は、正極端子を兼ねたケース１１と、負極端子を兼ねた封口板１２と、ケース１１と封口板１２とを絶縁するガスケット１３と、正極１４と、負極１５と、正極１４と負極１５との間に介在したセパレータ１６と、負極１５の上に配置された集電板１７と、集電板１７と封口板１２との間に配置されたばね部材１８とから構成され、ケース１１の内部には電解液が充填されている。【００４４】
なお、この実施例と後述する比較例１と比較例２では、上記で作製されたスピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物を用いて、図１に示されたコイン型非水電解質二次電池１の正極１４を作製して、本発明の非水電解質二次電池用負極活物質としての作用効果を検証した。【００４５】
具体的には、上記で作製されたリチウムチタン複合酸化物とアセチレンブラックとポリフッ化ビニリデンとを８８：６：６の重量比率で混合して正極合材を作製した。この正極合材を溶媒（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）中に分散させてアルミニウム箔の表面上に塗布して乾燥させた後、直径１２ｍｍの円板に打ち抜くことにより、正極１４を作製した。負極１５には、直径が１５．５ｍｍの金属リチウム箔からなる円板を用いた。この負極１５に集電板１７を張り合わせた。セパレータ１６には、直径が１６ｍｍの円板状のポリエチレン微孔膜を用いた。電解液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを体積比３：７で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ6を１Ｍとなるように混合したものを用いた。【００４６】
以上のようにして作製されたコイン型非水電解質二次電池を用いて充放電特性を評価した。１時間で充電または放電が終了する電流値を１Ｃとして、充放電電流を０．２Ｃにして、電圧が１．０〜２．５Ｖの範囲で充放電曲線の測定を行った。充電時には電圧１．０Ｖで５分間保持し、充放電後の休止時間をともに３分間設けた。得られたコイン型非水電解質二次電池の充放電曲線を図２に示す。図２に示される充放電曲線は、充放電開始から５サイクル時の曲線である。図２において、たとえば、「８００℃充電」と示される曲線は、８００℃で焼成されることにより合成されたリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いた二次電池の充電曲線を示す。【００４７】
なお、この検証実験では、正極１４の活物質として用いられたリチウムチタン複合酸化物へのリチウム挿入によって電位が下降することを充電、リチウムチタン複合酸化物からのリチウム脱離によって電位が上昇することを放電と定義する。【００４８】
図２に示す充放電曲線から、本発明の実施例としてＺｎを混合して作製されたリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いた二次電池の充放電容量は、リチウムチタン複合酸化物を合成するための焼成温度が８００℃と８５０℃のいずれにおいても、１６１〜１６３ｍＡｈ／ｇ程度とほぼ同等になったことがわかる。すなわち、本発明の実施例としてＺｎを混合して作製されたリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いると、焼成温度を８００℃から８５０℃に高くすることにより、活物質の比表面積を小さくしても、二次電池の充放電容量を維持することができることがわかる。【００４９】
（比較例１）
比較のため、Ｌｉ2ＣＯ3、ＴｉＯ2をそれぞれモル比でＬｉ：Ｔｉ＝４．０５：５．００となるように混合して、実施例と同様にしてスピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物を合成した。得られたリチウムチタン複合酸化物を用いて、実施例と同様にして、図１に示されたコイン型非水電解質二次電池１の正極１４を作製して、二次電池の充放電曲線の測定を行った。得られたコイン型非水電解質二次電池の充放電曲線を図３に示す。図３に示される充放電曲線は、充放電開始から５サイクル時の曲線である。図３において、たとえば、「８００℃充電」と示される曲線は、８００℃で焼成されることにより合成されたリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いた二次電池の充電曲線を示す。【００５０】
図３に示す充放電曲線から、本発明の比較例１としてＺｎを混合しないで作製されたリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いた二次電池では、リチウムチタン複合酸化物を合成するための焼成温度を８００℃から８５０℃に高くすると、充放電容量が１６４ｍＡｈ／ｇから１５７ｍＡｈ／ｇへ低下したことがわかる。すなわち、本発明の比較例１としてＺｎを混合しないで作製されたリチウムチタン複合酸化物を活物質として用いると、焼成温度を８００℃から８５０℃に高くすることにより、活物質の比表面積を小さくすると、二次電池の充放電容量を維持することができないことがわかる。【００５１】
図４は、上記の実施例と比較例１で評価された二次電池において活物質の比表面積と充電容量との関係を示す。図４に示すように、実施例（Ｚｎ含有）では、焼成温度を高くすることにより活物質の比表面積を小さくしても充電容量に大きな変化はなかったが、比較例１（Ｚｎ無）では、焼成温度を高くすることにより活物質の比表面積を小さくすると、比表面積の低下とともに充電容量が低下したことがわかる。【００５２】
（比較例２）
亜鉛の混合量による充電容量の変化を調べるために、亜鉛の混合量を実施例よりも増加させて、Ｌｉ2ＣＯ3、ＺｎＯ、ＴｉＯ2をそれぞれモル比でＬｉ：Ｚｎ：Ｔｉ＝４．０５：０．１０：５．００となるように混合して、実施例と同様にして、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物を合成した。得られたリチウムチタン複合酸化物を用いて、実施例と同様にして、図１に示されたコイン型非水電解質二次電池１の正極１４を作製して、二次電池の充放電曲線の測定を行った。【００５３】
８５０℃の温度で焼成することにより合成されたリチウムチタン複合酸化物を用いて作製されたコイン型非水電解質二次電池について、実施例（Ｚｎ量：０．０５モル）、比較例１（Ｚｎ量：０モル）、比較例２（Ｚｎ量：０．１０モル）の充電容量とＺｎ量との関係について図５に示す。【００５４】
Ｚｎ量を０．０５モルから０．１モルへ増やすと、活物質の比表面積は１．８ｍ2／ｇまで低下するが、図５に示すように充電容量が低下したことがわかる。【００５５】
今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものであることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明によれば、小さい比表面積で高い充放電容量を得ることが可能な、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質を得ることができるので、電極合材を作製する際に必要な溶媒量を少なくすることができ、電極合材と、集電体として用いられる金属箔との結着性を改善することができ、たとえば、非水電解質二次電池の製造に有用な負極活物質を得ることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１：コイン型非水電解質二次電池、１１：ケース、１２：封口板、１３：ガスケット、１４：正極、１５：負極、１６：セパレータ、１７：集電板、１８：ばね部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2011024353.tif 000008
2011024353.tif 000009
2011024353.tif 000010
2011024353.tif 000011